Для этого на графике проходной характеристики поместите два электронных маркера симметрично относительно рабочей точки как можно ближе к ней - один слева, а другой справа (рис, П9). При этом в нижней части графика будут указаны следующие значения:

координаты маркеров (под заголовком Left - для левого маркера и Right - для правого);

разности координат (под заголовком Deita), т. е. приращения Д/к и ДБэ;

отношения разностей координат (под заголовком Slope - Наклон).

СТАТЧЧЕСШЕ Х-КЧ -."AHSHCTOP* .CIR ИгыечЬлю = 27 CaSB= I

08.09.D2

Рис. П9. Измерение крутизны транзистора

Таким образом, на графике проходной характеристики в графе Slope будет указано приближенное значение крутизны транзистора. Выразите измеренное значение крутизны в миллисименсах (мСм).

Выполните расчет и построение графика зависимости крутизны от управляющего напряжения. Для этого в окне задания параметров в качестве величины, откладываемой по вертикальной оси графика, (Y Expression) укажите отношение приращения тока k к приращению напряжения бэ: clel(lc(VT1))/del(Vbe(VT1)). На полученном графике определите крутизну в рабочей точке и сравните ее с измеренным ранее значением.

6. Измерение зависимости /к(/б) и определение статического коэффициента усиления тока

Проведите измерение зависимости Wfe) тока коллектора от тока базы. Пределы изменения тока базы, как и ранее, задайте от О до 100 мкА.

В режиме измерений для нескольких значений тока коллектора /к определите величину статического коэффициента усиления тока в схеме с общим эмиттером В= Ik/Is-

С помощью МС постройте график зависимости Б(/к) для значений тока коллектора до 30 мА. Для этого в поле Range графы Variable 1 укажите пределы изменения тока базы, исключив нулевое значение, например: 200u,1u,1u. В графе X Expression укажите имя варьируемой переменной lc(VTl), а в графе У Expression - отношение токов lc(VT1)/lb(VT1). Подберите величину верхнего предела изменения тока базы таким образом, чтобы максимальный ток коллектора составлял около 30 мА. На полученном графике определите величину коэффициента В для выбранных ранее значений тока коллектора и сравните ее со значениями, найденными по графику зависимости /к(/б). Опишите характер зависимости статического коэффициента усиления тока транзистора от величины коллекторного тока.

7. Измерение выходных характеристик

Выполните расчет и построение семейства графиков выходных характеристик транзистора - зависимостей тока коллектора /k(L/k3) от напряжения между коллектором и эмиттером при нескольких значениях тока базы.

DC Analysis LimiU

"Rlii"

Sweep

Method

Neme

J Stepping... I Piopetties...] Help.. [ Range

Vaiablel [Aito 3 P Vaiiable2Linear jiT"

Tempeiatue Method Range

"31 l0.0.10mV

~2] jlmliA

Numbei ot Points

I Linear zi W

RunOpdons JNoimal P

pl Vce[VT1)

~3 Г Auto Scale Ranges X Expression I

Y Expression

Maximum Changed

XRarge

lc(VTl)

12 5,0.2 5

rRange [

lOIS.-O 04.0.04

iiMirr

шшишг

Рис. П10. Задание на расчет статических выходных характеристик

Для этого нужно, во-первых, изменить имя и параметры варьируемого источника, указанные в графе Variable 1, и, во-вторых, дать

описание второго варьируемого источника (рис. П10), что позволит получить не один график, а семейство графиков.

В режиме измерений поместите два маркера на пологом участке характеристики и определите выходную проводимость транзистора

Эвых -

для нескольких значений тока базы. Измерение двых производится аналогично измерению крутизны. Для перехода с одного графика на другой используйте клавиши Т и i. Сделайте выводы о характере зависимости выходной проводимости транзистора от тока коллектора.

УПРАЖНЕНИЕ 3

Исследование частотных характеристик нелинейных цепей

1. Измерим частотную зависимость комплексного входного сопротивления пассивной цепи Zbx. Установим, на каких частотах обеспечивается согласование цепи с источником сигнала, имеющим внутреннее сопротивление RS.

На рис. П11 представлен пример схемы линейной цепи, изучаемой при выполнении упражнения № 1. Комплексное входное сопротивление этой цепи равно Zbx = Ц1п) (РЗ).

L С1

4 5Uf

Рис. П11. Схема линейной цепи

В программе МС7 для модуля, действительной и мнимой частей комплексных величин используются следующие обозначения:

MAG(z) - модуль Z. При построении графиков можно просто указать z,

RE(z) - действительная часть z, IM(z) - мнимая часть z.

При построении графиков в программе МС7 не поддерживается арифметика комплексных чисел, поэтому при выполнении операций с комплексными переменными приходится представлять их в форме z = а + \Ь = RE(z) + jlM(z) и оперировать с действительными и мнимыми частями. Например, для расчета модуля входного сопротивления цепи, представленной на рис. П11, следует в графе Y Expression задания на расчет частотных характеристик указать V(ln)/l(Rs), а для расчета его действительной части - (Re(V(ln))A2+lm(V(ln))A2)/(Re(i(Rs))A2+im(l(Rs))A2), см. рис. П12,а.

ас апацрм» limitt

stepping. I pioperties.J help...

mawrum changed noise inpu noise output

100 000

so .000

none

x expression

Г7 auto scale ranges

yexpresjion

v(ln)/l(rs)

lReMlnr2.lmMln)r2wrelllrs))-2.lmlle6,10.19999a jgoooo,1200

CRCtJT2 cr

~10 100

[re(VfWr2*imi v(in)>«2«rer;ii.rs 0i-lmr,icrs.i)2)

Рис П12 Задание на расчет модуля и действительной части входного сопротивления фильтра (а) и его результаты (б)

Пример результатов такого расчета приведен на рис. П12,б. Обратим внимание, что на рис. П11 и П12,а введены имена узлов In и Out, а также позиционные обозначения сопротивлений источника сигнала и нагрузки Rs, Rl, чтобы не изменять расчетные формулы для схем другой конфигурации. На этом рисунке также принята определенная ориентация резистора Rs, чтобы ток через него был положительным в принятой системе координат.

На рис. П12,а в первых двух строках вместо формульных выражений можно поместить буквенные обозначения А и В, указав на схеме (П12,а) их текстовое определение:

.define А V(ln)/l(Rs)

.define В (Re(V(ln))2+lm(V(ln))2)/(Re(l(Rs))2+lm(l(Rs))2) 2. Измерим зависимость от частоты комплексных Y-параметров биполярного транзистора Уц и Y21. По результатам измерений оценим граничную частоту транзистора, при которой модуль параметра Y21 уменьшается в V2 раз по сравнению с его значением на низких частотах.

Напомним, что линейный четырехполюсник описывается следующими уравнениями:

/1= 111+ /122, /2= /211+ Y22U2.

Здесь Ub U2 - напряжения на входе и выходе четырехполюсника; /1, /2 - токи, втекающие в четырехполюсник. Отсюда следуют выражения для измерения У-параметров:

YnhlU, и У21=/2/Ь1

2 = 0, Y,2=hlU2

Y22=klU2

при и, = 0.

Измерение У-параметров биполярного транзистора проводятся с помощью специальных схем, пример одной из которых приведен на рис. П13. Два источника напряжения обеспечивают заданный режим по постоянному току, короткое замыкание на выходе по переменному току и подачу на вход источника ЭДС для проведения измерений модулей, действительных и мнимых частей этих У-параметров.

100т

С1 -L

Ф ЮОи

Рис. П13. Схема измерений У-параметров Уц и Yzi Так что для этой схемы, например Yu = /(Cg)Mln).